高强度螺栓断裂失效分析.doc

第39卷第9期2003年9月理化检验2物理分册)PTCA(PARTA: (常州机电职业技术学院机械系,常州213012)马红卫,丁燕君(常柴股份有限公司理化室,常州213002)摘要:针对装配现场发生的几起高强度螺栓断裂失效事故,采用金相分析、化学成分分析和力学性能测试等方法进行检测。分析结果认为螺栓失效的原因有:(1)螺纹成形时产生裂纹,螺栓因之而脆断;(2)杆部与头部交接处表面脱碳、使局部强度降低而断裂;(3)装配时扭矩过大,螺栓明显缩颈而断裂;(4)原材料中心存在裂纹。关键词:螺栓;裂纹;扭转;脱碳中图分类号:TH13 文献标识码:B 文章编号:24012()ollege,Changzhou213012,China)MAHong2wei,DINGYan2jun(LabofChangchaiCo.,Ltd.,Changzhou213002,China)Abstract:)crackincalanalysis,chemicalanalysisandmechanicalperformancetest,theresultsindicatethatthefracturewascausedby1)overthreadingtomakeitbreak,2)decarbonizinginthejointsurfaceonboltshoulderandheadtolowerthestrengthinlocal,3torqueinassemblingtomakeboltneckdownand4):Bolt;Fracture;Torque;Decarbonizing 高强度螺栓是发动机紧固件中最重要的零件之一,如连杆螺栓、缸盖螺栓、主轴承盖螺栓,,。但在实际使用中,高强度螺栓(简称螺栓)断裂失效也时有发生。笔者就发生在装配过程中的四起高强度螺栓断裂失效逐一进行分析。装配扭矩过大而断裂。 断口分析由于断口表现出极大的脆性,如果是基于扭紧力矩过大而断裂,断口应表现出良好的塑性,因为拧紧时螺栓主要受扭转应力,而扭转试验的应力状态的柔性系数较大(大于拉伸试验),材料易于塑性变形,而失效的螺栓并未表现出塑性。另外,断裂源也不在齿根部,而是有所偏离。 化学成分和显微组织分析1 195连杆螺栓断裂失效分析195连杆螺栓装配时断裂于螺纹处。从断口上看,断口平直,无缩颈,几乎没有裂纹萌生区,全部为最后瞬断区。零件供应商进行了失效分析,认为装配时连杆螺纹内夹入异物,阻碍了螺纹的拧紧,导致收稿日期:2002206228作者简介:韩志良(19652),男,高级工程师,工学学士。螺栓材料牌号为40Cr钢,,硬度要求32~38HRC,金相组织要求1~3级(JB/T8837-2000)。经检验,螺栓化学成分(质量分数)符合GB/T3077-1988之规定,见表1。显微组织为细的回火索氏体,按JB/T883